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基坑支护结构设计方案的选择及施工处理措施

2016-04-07

山西建筑 2016年26期
关键词:设计方案基坑钢板

罗 永 慧

(常德市经泽建设开发有限公司,湖南 常德 415000)



基坑支护结构设计方案的选择及施工处理措施

罗 永 慧

(常德市经泽建设开发有限公司,湖南 常德 415000)

针对基坑支护方案设计的要求,介绍了基坑支护结构设计方案的主要内容与依据,提出了基坑支护结构设计方案的选择方法,并归纳了基坑支护结构施工的技术要点,从而确保基坑支护的质量。

基坑,支护结构,钢板桩,设计方案

随着城市发展建设越来越快,我国高层建筑也越来越多,建筑地下室的面积也不断的扩展,基坑开挖也越来越深,并成为城市高层建筑的基本。由于城市环境、地质、开发条件复杂,地面建筑设施、管线、道路开发也越来越密集,所以基坑支护结构在实施方面也存在很多的风险。如果处理不当就会造成施工事故,并且造成城市建设的巨大经济损失,从而为社会发展造成不良影响。因此,基坑支护结构设计方案和施工处理措施难度性和隐秘性也较高,基坑支护的设计方案也存在诸多的因素特点,在设计工作中设计方案的优劣也会直接影响到基坑支护结构和施工的安全性,从而为施工的工期和资金的投资造成风险。本文就对基坑支护结构设计方案的选择及施工处理措施要点进行分析,从中把握基坑支护设计施工的技术要点和必要性。

1 基坑支护结构设计方案的要求

建筑施工基坑支护结构设计方案简称为设计方案,它是根据相关的资料文件和规范标准为设计依据,并结合基坑施工周边的地质条件和环境,施工基坑开发的深度等为依据,做出合理的、先进的、实用的、安全的环境保护的方案。并且,在基坑施工处理的使用期限内还要保证基坑周边的建筑、地下设施、道路、管线等安全和正常的使用,保证城市主体建筑的地下结构不受施工的影响。并且还要正确合理的判断施工的参数值和计算结果,从而设定出规范的设计方案数据,并根据行业内的标准对设计的方案进行更新。

2 基坑支护结构设计方案的主要内容与依据

2.1 基坑支护结构施工方案的具体内容

1)方案设计的基本情况。施工基坑在设计过程中,要写明工程的名称,业主的单位和详细的地址,并且要拟定建筑物的层数,结构特点,高度和基本的建筑形式。地下室的层数和面积,室外与地面的标高,地下室顶板的设计标高,地下室层高和底板的开挖,基坑的深度,面积,周长和周边的环境。支护的采用方法与结构,基坑挡水及降水措施和预计施工的时间等。

2)等级设计。根据基坑开挖的深度和规模,周边的地质条件和环境,采用《基坑支护结构的设计方案与设计的确定办法》,并且在设计的过程中也要根据《建筑基坑支护技术规程》来设计支护结构的使用期限,并不小于一年。

2.2 基坑方案设计的依据与图纸

1)设计的依据。根据基坑开挖的相关资料,在基坑开挖时要具备岩土工程的详细勘察资料,基坑深度现场的地形图和工程路线图。还要拟定建筑的平面图,立体图和剖面图,并根据这些基本的图面对其设计进行布局。并且,在设计时也要根据相关的标准、规程和设计规范,利用电脑软件对基坑开挖的设计方案进行设计。还要对基坑在场地的地下水的补给和排泄进行重点的规划,对各地下水层之间的水力进行联系,使地下水的来源、质量、深埋情况及变化幅度都有一定的了解,从而对基坑的支护结构、开挖和周边环境降低不良的影响。

2)基坑方案设计的图纸。在基坑设计方案的图纸设计时,首先要设计图纸的目录,并且要根据支护的总平面设计图来设计方案。其次,在分段设计剖面图时也要根据剖面的图式来判断排水沟、放坡、线管、标高、止水帷幕、支撑构建、支护构件和离开挖边线3倍与基坑深度范围内的道路、市政管线、建筑物、地层以及其他基础设施。另外,在建设基坑方案设计图支护结构时,也要对支护结构示意图和配筋图进行标记,局部支护的结构和立面图,大样图也要重点说明。在基层开挖时也要画出其剖面图,并且对降水井和观测井的平面进行布置图设计,标明井的型号和类型。最后,在平面布置图的设计时还要对其进行监督,监督元件预留平面图和竖形的结构宽度,道路是否能够行使,对大车量行驶的荷载量等。

3 基坑支护结构设计方案的选择

通过对建筑物基坑开挖的资料分析,发现进行基坑支护结构的设计时具有以下特征:

首先,基坑的开挖深度大。其次,因为基坑的地下水位高,基坑开挖的主要填充物就是杂填土和淤泥,所以基坑的土性很差。

例如:在对大型建筑物进行建筑施工时,在基坑施工时,地下室与地下室之间距离的测控与设计普遍距离都在5.5 m左右。然而,停车场地和游泳水池在设计时的宽度都在这个范围之内。因此,基坑在设计时喷粉桩和钻孔桩都很难进入,因而就无法达到大型建筑物能够正常开发使用的目的。基坑支护结构的设计是保证建筑物安全的主要基础。所以,在设计基坑支护结构时也要进行综合性的分析,了解多种施工方案,再决定是否使用拉森三型钢板作为基坑支护的维护材料。基坑的钻孔桩均设计为一层水平支撑,但是在基坑底面结构设计时距离为-7.35 m并与钢板桩的使用设计为水平支撑。在高层施工的过程中,第一层支撑体系以钢筋混凝土梁为主要材料,而中间则采用型号为Y800的钻孔桩作为支撑,钢板桩则采用型号为HK300C的优良工字钢,并且使用焊接的手段,将节点处的钢筋锚入支撑作用的混凝土中。第二层支撑体系使用同样的型号工字钢,由于部分的设置会阻挡安置在第二层支撑的支撑桩上,并且一旦加设支撑就不能停止。所以,应先加设支撑再将支撑与混凝土台一同完成浇筑。

4 基坑支护结构的施工处理措施

4.1 钢板桩、钻孔桩和喷粉装备施工

因基坑施工要击打工程桩,就会引起震动,使土壤受到挤压,从而影响高层建筑的正常施工,所以应该在工程桩施工之前对附近一侧的钢板进行击打,在击打钢板桩之后,在它的背后做排水沟。钻孔桩的钻孔工作应全部流于工程桩,完成之后再进行敲打施工。以这样的方式作为钻孔桩的主要施工手段,按照施工进度将喷粉桩分阶段的插入在基坑支护施工设计之中。

4.2 挖土施工及支撑的主要处理措施

在挖土施工以及支撑处理的过程中,基坑支护结构设计应该进行以下的处理。首先,在第一支撑的制作过程中,要保证钻孔桩安全完成,并且使渣土深度达到一定指标,将一定厚度的准石粉作为支撑面的填充物。这种方式的采用,不仅要考虑运行车辆支撑力度,还要保证机械设备不会被损坏。其次,要在第一层支撑完成后再开始第二次支撑,并根据千次的计算数据,拟定最安全的挖土深度,进行土方开挖,从而完成大面积降土。而根据对基坑支护工程实际的综合分析结果来看,设定靠近建筑物一侧的钢板桩范围和坑比设计标高要有具体的数值作为挖土深度,并在附近钢板桩处留设土台。因为,土台的预留能够增强土坑能力,使钢板桩的安全性能得到了保障。机械挖土能够更有效地加快工程进度,进而提高设备利用率。并且通过实践可以指导这种方式,行之有效的在实际工作中需要帮助工程的施工。并且,在挖土2 d后,才能进行第二层支撑,如果时间拖延将影响支护结构的安全性能。最后,在桩承台施工全部完成之后,要用石粉和石渣回填基坑,保证基坑恢复到第一层支撑的深度,再拆除第二层支撑,并回填土质。

4.3 钢板桩的回收及降排水的处理

采用集水井和排水沟联合方式来设置基坑上部外围的排水结构。虽然,钢板桩和喷粉桩具有很好的抗渗能力,但是为避免雨水含水量以及少量渗水对于基坑开挖的影响,应该将基坑底的四周用砖砌筑8个井壁,保证砖缝输水。并且井底的标高要低于施工面,要采用纵横链接的排水方式,在井内设置潜水泵。

5 结语

在基坑支护结构设计方案的选择及施工处理措施要点方面,首先就要对基坑支护结构设计的强度和变形进行直接的要求,其中变形最为重要。其次,在维护的方式上也要遵从因地制宜的原则。根据不同的地质因素选择不同的基坑支护结构设计方案。另外,还要在满足支护结构的方面进行合理的内部支撑,从而加快施工的进度,为施工创造一个有利的条件。最后,为了提高基坑支护设计的安全,就要对钢支撑和工程基础承台进行浇筑,并利用现代化信息方式来保障施工安全,节省施工开支,从而对其进行合理的设计优化。

[1] 任宏亮.土钉墙施工技术在深基坑支护工程中的应用[J].山西建筑,2015,41(23):44-46.

[2] 王新亭.基坑监测技术在深基坑施工中的应用[J].科技展望,2015(14):40-41.

[3] 帅美玲,王志兵.浅析如何做好深基坑工程施工[J].江西建材,2014(21):57-59.

On selection for design scheme for the foundation pit support structure and its construction treatment measures

Luo Yonghui

(ChangdeJingzeConstructionandDevelopmentCo.,Ltd,Changde415000,China)

According to the requirements for the foundation pit support scheme design, the paper introduces the main content and reference for the design scheme of the foundation pit support, points out the selection methods for its design scheme, and sums up its technical points, so as to ensure the quality of the foundation pit support.

foundation pit, support structure, steel sheet pile, design scheme

1009-6825(2016)26-0106-02

2016-07-07

罗永慧(1974- ),男,硕士,工程师

TU463

A

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